접합부를 가진 수평부재의 고온에서의 파괴모드 연구

Failure Mode Study of Horizontal Member with Joint at High Temperature

공업화박판강구조물(Pre-Engineered Building, PEB)은 장스팬 지지능력, 개축ㆍ증축의 편리성, 신속시공, 저렴한 유지관리 비용 등의 장점을 가지고 있어 국내 대부분의 공장 건축물이 채택하는 공법이다. 이 공법은 부재가 세장하고, 2차 구조부재에 따라 붕괴에 영향을 크게 받기 때문에 화재에 취약하다. 또한 화재 진압 이전에 붕괴될 가능성이 있어 화재진압을 위해 내부에 투입된 소방관의 인명피해 뿐만 아니라 내부에 적재된 화물의 완전연소로 인한 재산피해도 크게 발생할 수 있다. 이에 본 연구에서는 PEB 공장동에 사용되는 접합부를 가진 수평부재를 대상으로 화재 시 고온에서의 수평부재 거동 및 접합부의 항복형태를 분석하고자한다. 실험체의 개수는 2개로 End plate 접합부의 볼트 개수를 변수로 설정하였으며, 부재내력의 30%에 해당하는 하중을 가력한 후 표준화재온도곡선에 따르는 온도상승을 재현하여 실험을 진행하였다. 실험을 통해 보의 파괴모드 중 보 접합부 붕괴모드, 보 붕괴붕괴 모드의 2가지 경우를 확인하였으며, 변위가 급증하는 시점에서의 플랜지와 웨브의 온도는 약 700℃, 엔드플레이트의 온도는 약 500℃에 도달하는 것을 확인하였다.